【文章內容簡介】 uS，檢測EOC，若EOC=0則A/D轉換沒有結束，繼續(xù)檢測EOC直到EOC=1。當EOC=1時，A/D轉換已經(jīng)結束，單片機讀取A/D轉換結果。(3)中斷法EOC必須經(jīng)過非門接到AT89C51的中斷請求輸入線INT0或INT1上，AT89C51的中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)。單片機啟動A/D轉換后可以做其它工作，當A/D轉換結束時，EOC由0—1經(jīng)過非門傳到INT端，AT89C51收到中斷請求信號，若AT89C51開著中斷，則進入中斷服務程序，在中斷服務程序中單片機讀取A/D轉換的結果。本設計中即采用這種方法。 A/D轉換電路 看門狗電路。MR與WDO經(jīng)過一個二極管連接起來，RESET接單片機的復位輸入腳RESET，MR經(jīng)過一個復位按鈕接地。該監(jiān)控電路的主要功能如下：（1）系統(tǒng)正常上電復位：電源上電時，RESET端輸出200ms的復位信號，使系統(tǒng)復位。（2）對+5V電源進行監(jiān)視：當+5V電源正常時，RESET為低電平，單片機正常工作；當+5V電源電壓降至+，RESET輸出高電平，對單片機進行復位。（3）看門狗定時器被清零，WDO維持高電平；當程序跑飛或死機時，“喂狗”信號，WDO跳變?yōu)榈碗娖?，由于MR端有一個內部250mA的上拉電流，D導通MR獲得有效低電平，RESET端輸出復位脈沖，單片機復位，看門狗定時器清零，WDO又恢復成高電平。（4）手動復位：如果需要對系統(tǒng)進行手動復位，只要按下手動復位按鈕，就能對系統(tǒng)進行有效的復位。 MAX813L與89c51接口圖 LCD顯示本次設計采用1602型LCD顯示，現(xiàn)在的字符型液晶模塊已經(jīng)是單片機應用設計中最常用的信息顯示器件了。1602型LCD顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內容豐富等特點[20]。1602型LCD可以顯示2行16個字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0～D7和RS，R/W，EN三個控制端口，工作電壓為5V，并且具有字符對比度調節(jié)和背光功能。1．外型尺寸：80X36X13（LXWXH）2．接口信號說明。 1602型LCD接口信號說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5Data I/O5R/W讀寫選擇端（H/L）13D6Data I/O6E使能信號14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正極8D1Data I/O16BLK背光源負極3．主要技術參數(shù) 1602型LCD的主要技術參數(shù)顯示容量16X2個字符芯片工作電壓~工作電流（）模塊最佳工作電壓字符尺寸(WXH)mm4．與8051接口電路M162液晶顯示模塊可以和單片機AT89C51直接接口。 AT89C51與DM162接口電路 模擬信號處理電路 當電流和電壓波形一致，即電流和電壓的相位差為零時，此時的功率因數(shù)最高，無功功率為零。當電流和電壓的波形不一致時，存在兩種情況：一種是電流的波形在電壓的波形之前到達，這種情況稱為電流超前于電壓；另一種是電流的波形在電壓波形之后到達，這種情況稱為電流滯后于電壓。電壓與電流的相位差的余弦稱為功率因數(shù)。相位檢測電路就是要檢測到電流和電壓的相位差，并且要檢測電流是超前還是滯后。只要檢測到這兩個數(shù)據(jù)即可控制電力電容的投入或者切除。根據(jù)檢測的相位差余弦查表來求得當前的功率因數(shù)，再根據(jù)當前功率因數(shù)與設定的功率因數(shù)比較，如果當?shù)墓β室驍?shù)大于設定的功率因數(shù)，則不進行投入，如果為超前，則切除電力電容；如果當前的功率因數(shù)小于設定的功率因數(shù)，則進行電容補償容量的判斷是否投入電容來提高功率因數(shù)，減少無功功率。，則將電壓電流得出的信號輸入D觸發(fā)器，再將觸發(fā)得出的結果送入單片機[21]。由單片機處理是否投入或者切除電容。，電壓波形的采樣是采用一個變壓器TF1，TF1把交流220V電壓變換成12V的交流電壓，經(jīng)過R27限流以及D4和D5的箝位送到LM393的第6腳負輸入端。LM393的第5腳正輸入端接地。需要注意的是，此時LM393是一個電壓比較器。因為LM393的第5腳正輸入端接地，所以它是一個過零比較器，當電壓波形過零時，LM393的第7腳輸出端電平反轉。LM393的第7腳輸出端接到ADC0809的IN1端口和D觸發(fā)器CLK端。，通過一個電流互感器把0到5A的交流信號變換成0到50mA的交流小信號，再經(jīng)過R19限流以及D2和D3的箝位送到LM393的第2腳負輸入端。LM393的第3腳正輸入端接地。LM393在這里是一個電壓比較器。因為LM393的第3腳正輸入端接地，所以它是一個過零比較器，當電流波形過零時，LM393的第1腳輸出端電平反轉。LM393的第1腳輸出端接到ADC0809的IN0口和D觸發(fā)器D端。 D觸發(fā)器控制電路 ，控制切斷或者投入電容。電流信號接入D觸發(fā)的CLK端。當電流滯后電壓時，D觸發(fā)時鐘為上升沿。D端為“0”。Q端輸出為“0”。將Q端輸出送入單片機的I/O口。單片機根據(jù)功率因數(shù)情況決定是否切斷電容。若電流超前電壓，D端置“1”，當電壓信號來到時，CLK為上升沿，Q輸出高電平“1”。并送入單片機處理。單片機根據(jù)功率因數(shù)情況決定是否切斷電容。 D觸發(fā)器控制電路 電流互感器把0到5A的交流信號變換成0到50mA的小信號，此處100R是假負載，=5V。經(jīng)過二極管整流和C20和C21電容濾波，R20和R22分壓后，再傳給0809的IN0端進行A/D轉換。 電流采集電路電壓變壓器把交流220V變成交流9V的小信號電壓，經(jīng)過橋整，C23的濾波，以及R25和R24的分壓后，再送到0809的IN1進行A/D轉換。 電壓采集電路本電路主要功能是投入或者切除電容。為了讓電路用較小的電流去控制較大電流，繼電器起一種“自動開關”的作用。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。而啟動繼電器則使動ULN芯片，它內部集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅動繼電器。電容補償分為兩組，每一組由單片機一個I/O口控制。每一個I/O口又控制8組電容。單片機發(fā)串行數(shù)據(jù)給74HC595的串行輸入端口，由74HC595實現(xiàn)串并轉換。74HC595的CLK由單片機的I/0發(fā)送控制。由QA到QH輸出給發(fā)光二極管。二極管燈亮，表示此路電容投入工作。再由發(fā)光二極管傳入TLP521_4芯片。TLP521光耦導通，并將信號再傳至ULN2003的輸入端。再由ULN2003輸出端發(fā)信號啟動繼電器IN4007。繼電器通電導通，電容連入電路進行補償。補償后的功率因數(shù)經(jīng)單片機計算后判斷是否投入更多電容，或者切除部分電容。4 系統(tǒng)軟件的設計在軟件設計上我們采用匯編語言，用匯編語言用來編制系統(tǒng)軟件和過程控制軟件，其目標程序占用內存空間少，運行速度快，有著高級語言不可替代的用途。本次設計的裝置主要的投切標準是功率因數(shù)和測量電壓，本裝置采用默認的標準功率因數(shù)為。隨器補償應以配變容量的6%～8%選擇電容器容量效果較好，因為這大約相當于配電變壓器空載時的無功功率，又電容器補償容量可近似為，則本次設計一共設了2組容量為100nj400電容器組，方便控制和調節(jié)補償容量，采用2相共同補償。首先檢測電壓電流數(shù)值。經(jīng)計算后，若功率因數(shù)為1，則無需補償。再次檢測，直至功率因數(shù)不為1。，投入第一組電容器組；再進行第二次檢測，計算得到功率因數(shù)再于默認值進行比較，繼續(xù)投入第二組電容器組。，若電流滯后電壓，即電網(wǎng)處于容性狀態(tài)，無功補償過量，則立即切除第一組電容；繼續(xù)檢測電壓，若電壓仍然高于標準的話，則切除第二組電容器組。補償完畢后，將功率因數(shù)、電壓、電流送入顯示電路顯示。A/D轉換分為兩部分：電壓與電流轉換。電壓與電流轉換相似。首先運行主程序，“1”，允許地址輸入。“1”，選中電壓口IN1?！?”，開啟0809的地址鎖存。檢測后的電壓數(shù)據(jù)送入0809。，開啟A/D轉換。若轉換結束，即EOC=1，EOC由一個非門向單片機的中斷INTO，則進入延時程序，在中斷服務程序中單片機讀取A/D轉換的結果。讀取后。 電壓轉換流程圖電容補償是在A/D轉換結束后，單片機由采到的數(shù)據(jù)控制投入或切除電容。若計算結果，說明電壓與電流相位差為0，功率因數(shù)最高，不需要補償，系統(tǒng)跳回檢測狀態(tài)。若不為1。，則按計算結果再次計算，應該投入多少電容，將2組電容投入電路。，則跟據(jù)D觸發(fā)器控制電路的Q輸出結果，若為“0”，說明電路程感性，不需要操作。若為“1”，說明電路呈容性。再由單片機計算切除多少電容。最后啟動顯示電路，顯示結果。程序跳回檢測狀態(tài)。結 論無功補償技術在邊沿科學如電力電子技術和微電子技術發(fā)展的推動下，在電力系統(tǒng)領域取得了很大的發(fā)展，形成了多種補償方式。本文在對無功補償技術進行分析的基礎上，針對傳統(tǒng)無功補償裝置的缺點提出了一種新型的智能無功補償控制器,該裝置適合對大用戶進行無功補償,也就是隨器補償,其優(yōu)點如下:裝置結構簡單，通過硬件軟件配合，穩(wěn)定性高，用單片機控制，可實現(xiàn)真正的智能控制，具有很高的性價比。采用LCD顯示，可實時顯示電壓、電流和功率因數(shù)等數(shù)據(jù)。 控制策略比較合理。該策略既考慮到無功補償對電容容量需求，又考慮到穩(wěn)定電壓質量的要求，比如在高電壓區(qū)間的只切不投原則和在低壓區(qū)間的只投不切原則。今后本控制器在以下幾方面還有待提高:優(yōu)化采樣電路，使采樣數(shù)據(jù)更為精確。采用較高檔的CPU系統(tǒng)，升級A/D位數(shù)，使控制器的電網(wǎng)監(jiān)測功能到進一步的完善，也可使控制系統(tǒng)實現(xiàn)實時檢測實時控制。采用更簡便準確的無功計算方案和更多組數(shù)的電容器組，使軟件更為簡便，控制更加精確?？赏饨哟鎯ρb置，用于存儲電壓、電流等數(shù)據(jù)，這樣有助于對電網(wǎng)的電能質量進行評估。總之，無功補償目前在我國還是很有發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)，其技術還有待于進一步的深究和提高。參 考 文 獻[1] 方向暉．中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃與設計基礎［M］．北京：中國水利水電出版社， 2004：56~89．[2] 劉黎明，劉滌塵，史進．智能式動態(tài)無功補償裝置的研究[J]．電力情報， 1998，22(3)：45～89.[3] 南余榮，李剛，魯聰達．基于單片機的復合開關及其在低壓無功補償中的應用 [J]．現(xiàn)代電子技術2004，28(15)：15～67.[4] 吳啟富，王主?。潆娋W(wǎng)無功綜合優(yōu)化的補償模型及其應用[J]．四川電力技術, 1994：106~110．[5] 劉鳳君．市電電能質量補償